Lược sử tim mạch can thiệp

Hiện nay, tim mạch can thiệp là một trong những chuyên ngành phát triển nhanh của y học hiện đại, với rất nhiều phương tiện chẩn đoán và điều trị tiên tiến. Để có được thành quả đó, tim mạch can thiệp đã trải qua thời gian dài hình thành và phát triển với sự đóng góp công sức trí tuệ của nhiều thế hệ bác sĩ. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu những cột mốc phát triển của tim mạch can thiệp và tôn vinh những nhà tiên phong trong cuộc cách mạng phát triển tim mạch can thiệp

II. THỜI KỲ ĐẶT NỀN MÓNG CHO THÔNG TIM CHẨN ĐOÁN

Lịch sử Tim mạch Can thiệp được mở đầu vào năm 1711 bởi thí nghiệm của Stephen Hales (1677 – 1761), nhà sinh lý học quý tộc người Anh. Ông đã tiến hành đặt một ống thủy tinh vào động mạch của một con ngựa cái (Hình 1), tiến hành đo đạc cung lượng tim, sức đàn động mạch, sức cản của hệ thống mạch máu ngoại biên cũng như áp suất tại các buồng thất. Đây được xem như ca thông tim chẩn đoán đầu tiên trên sinh vật sống được tiến hành trong lịch sử y học hiện đại. Dựa trên thí nghiệm này, Stephen Hales đã mô tả rất chính xác bệnh cảnh sốc mất máu và tìm ra vai trò, cơ chế hoạt động của van hai lá, van động mạch chủ.

Hình 1: Thí nghiệm của Stephen Hales

Các thí nghiệm của Stephen Hales chỉ dừng lại ở các báo cáo mô tả kết quả thực nghiệm. Mãi đến khi Claude Bernard (1813 – 1873) – nhà sinh lý học vĩ đại người Pháp – đã hệ thống hóa một cách bài bản quy trình thông tim chẩn đoán qua động-tĩnh mạch cảnh. Chính ông đã đặt ra thuật ngữ thông tim chẩn đoán “cardiac catheterization” nhằm chỉ phương pháp thăm dò xâm lấn các áp lực lực buồng tim và mạch máu lớn trong cơ thể sinh vật. Từ những kết quả nghiên cứu của Claude Bernard, năm 1870, Adolph Eugen Fick (1828 – 1901) đã xây dựng nên công thức tính cung lượng tim.

Năm 1895, tia X được tìm ra bởi Wilhem Roentgen và nhanh chóng được áp dụng trong các nghiên cứu y sinh hình thái học. Năm 1907, hai tác giả Friedrich Jamin và Hermann Merkel đã phát hành bộ atlas giải phẫu X Quang tim mạch đầu tiên trên thế giới, bằng cách sử dụng dung dịch cản quang bằng chì đỏ pha trong gelantin bơm vào động mạch vành ở 29 tử thiết (hình 2). Đây là cơ sở cho các góc chụp động mạch vành sau này nhằm bộc lộ tốt giải phẫu hệ mạch vành dưới tia X.

Hình 2: Hình chụp mạch vành từ Atlas của tác giả Friedrich Jamin và Hermann Merkel

III. THÔNG TIM CHẨN ĐOÁN HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN

Mặc dù đã có những quy trình chuẩn từ thời Claude Bernard, giới khoa học đầu thế kỉ XX vẫn cho rằng thông tim chẩn đoán là phương pháp nguy hiểm nếu tiến hành trên người. Năm 1929, bác sĩ người Đức Werner Forssmann (1904 – 1979) đã tự mình thực hiện thành công việc đưa một catheter thông tiểu theo đường tĩnh mạch trụ trước vào tận buồng nhĩ phải, được ghi lại bằng chứng qua phim chụp X Quang (hình 3)

Hình 3: Hình chụp ca tự thông tim của Werner Forssmann

Với thử nghiệm dũng cảm lẫn táo bạo này, Werner Forssmann trở thành người đầu tiên thực hiện thông tim trên người. Dựa trên ý tưởng này, André Fréderic Cournard và Dickinson Richards đã phát triển kỹ thuật thông tim chẩn đoán trên người, góp phần quan trọng trong nghiên cứu về sinh lý học hệ tuần hoàn cũng như thăm dò huyết động trên người. Cả ba nhà khoa học này chia sẻ giải Nobel Y sinh học năm 1956.

Tuy việc thông tim trên người đã được tiến hành với quy trình khoa học bài bản hơn nhưng các bác sĩ vẫn phải dựa vào nhà phẫu thuật ngoại khoa để tiến hành mở đường vào động mạch bằng phương pháp rạch da bộc lộ mạch máu. Bác sĩ Sven Seldinger (1921 – 1998), đã phát minh ra phương pháp mở đường vào mạch máu mang tên ông vào năm 1958 được sử dụng cho đến tận ngày nay ở các phòng tim mạch can thiệp.

Năm 1958, bác sĩ Mason Sondes (1918 – 1985) tại bệnh viện Cleveland Clinic (Hoa Kỳ) trong lúc chụp thất đồ ở bệnh nhân hẹp khít van hai lá đã vô tình đưa catheter vào lỗ động mạch vành phải. Khoảng 30 ml thuốc cản quang được bơm chọn lọc vào động mạch vành phải, gây ra vô tâm thu cho bệnh nhân, tuy nhiên nhanh chóng phục hồi sau khi ông hướng dẫn bệnh nhân ho nhiều lần (Hình 4). Chính sự tình cờ này đã gợi mở cho ông ý tưởng giảm số lượng thuốc cản quang bơm vào lòng mạch vành, mở đường cho việc biến thủ thuật chụp động mạch vành chọn lọc trở thành một thủ thuật an toàn, ít biến chứng. Đến năm 1959, tại hội nghị của Hội tim mạch Hoa Kỳ AHA, Mason Sondes đã trình bày báo cáo tổng kết 50 ca chụp động mạch vành chọn lọc, đánh dấu sự phát triển vượt bậc của tim mạch can thiệp trong chẩn đoán bệnh động mạch vành. Chính ông cũng là người phát triển hệ thống X Quang với cánh tay “C-arm”, giúp chụp các góc chếnh đầu – chếch chân (cranial – caudal view).

Hình 4: Mason Sondes và ca chụp mạch vành chọn lọc đầu tiên

Tất cả những phát minh kể trên trong một thời gian ngắn (khoảng hơn 30 năm) đã tạo những tiền đề quan trọng cho những bước nhảy vọt của tim mạch can thiệp. Năm 1963, bác sĩ Charles Dotter (1920 – 1985) trong lúc đưa catheter từ động mạch đùi để tiến hành chụp động mạch thận đã vô tình “tái thông” động mạch chậu phải bị tắc mạn tính. Với “kênh thông” (channel) được vo tình tạo ra bởi catheter đã giúp cải thiện tưới máu cho chi dưới của bệnh nhân ngoạn mục. Charles Dotter sau đó đã chế tạo ra bộ can thiệp mạch máu mang tên ông – Dotter’s kit – gồm 02 catheter với đầu cứng đồng trục làm bằng teflon kích thước 8F và 12F (Hình 5). Charles Dotter đã sử dụng bộ can thiệp này để tiến hành các ca can thiệp mạch máu chủ động từ năm 1964. Kỹ thuật can thiệp của ông càng ngày càng được biết đến và phổ biến rộng rãi. Charles Dotter còn được ghi nhớ với phát biểu bất hủ về vai trò của tim mạch can thiệp: “ Ống thông can thiệp không chỉ có vai trò gói gọn một cách thụ động trong việc chẩn đoán, với sự sáng tạo và trí tưởng tượng phong phú, nó có thể trở thành một công cụ điều trị quan trọng mà không cần dùng đến dao mổ và thuốc gây mê”.

Hình 5: Charles Dotter và bộ can thiệp Dotter

Với sự ra đời và áp dụng ngày càng tăng dần của kỹ thuật Dotter, các dụng cụ trong tim mạch can thiệp cũng được chế tạo nhằm phục vụ bước phát triển nhảy vọt đó. Đáng chú ý là vào năm 1968, Melvin Judkins (1923 – 1985) đã phát triển thành công ống thông chụp mạch vành mang tên ông (JR, JL), được tạo hình trước để phù hợp với giải phẫu động mạch vành. Theo Judkins, “ống thông tự nó vận hành tốt hơn là bị tác động bởi thủ thuật viên. Tự ống thông tìm đến lỗ mạch vành trừ khi bị thủ thuật viên cố tình ngăn cản nó!”. Ngoài ra, Melvin Judkins còn là người chế tạo ra dây dẫn với đầu cong (J-shape) sử dụng trong chụp mạch vành.

Mặc dù Charles Dotter đã khá thành công trong việc phát triển cũng như phổ biến kỹ thuật can thiệp mạch máu, không nhiều nhà ngoại khoa tin tưởng vào phát minh của ông. Vào thời điểm bấy giờ, điều trị can thiệp mạch máu chỉ có vai trò là lựa chọn hàng thứ hai, sau khi đã sử dụng thuốc tiêu sợi huyết mà vẫn còn ghi nhận hẹp tồn lưu mạch máu. Bác sĩ Eberhard Zeitler (1930 – 2011) đến từ trung tâm can thiệp Engelskirchen, Cologne (Đức) đã áp dụng phương pháp Dotter cho 171 bệnh nhân trong khoảng thời gian từ 1968 đến 1971. Tỉ lệ thành công là 70%, giảm tỉ lệ cần hỗ trợ gây mê, giảm tỉ lệ biến chứng liên quan đến phẫu thuật cũng như giảm ngoạn mục thời gian nằm viện. Ông cũng là người đề ra sáng kiến tổ chức hội nghị tim mạch can thiệp quốc tế đầu tiên tại Nuremberg (CHLB Đức) vào năm 1975, tạo điều kiện thuận lợi cho các nhà tiên phong như Charles Dotter chia sẻ kinh nghiệm với các bác sĩ tim mạch can thiệp toàn thế giới, trong số đó có Andreas Gruentzig, người mở ra kỷ nguyên phát triển vượt bậc của tim mạch can thiệp.

IV. BỐN MƯƠI NĂM HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA TIM MẠCH CAN THIỆP ĐẾN NAY

Năm 1976, bác sĩ Andreas Gruentzig với năng khiếu sáng chế bẩm sinh cũng như niềm đam mê với kỹ thuật can thiệp mạch máu được khởi xướng từ Charles Dotter đã tự chế tạo bộ dụng cụ can thiệp mạch máu sử dụng bóng nong áp lực cao. Với sự ủng hộ nhiệt thành của bác sĩ Marko Turina – trưởng khoa phẫu thuật tim-lồng ngực bệnh viện Zurich (Thụy Sỹ), Andreas Gruentzig đã tiến hành nong bóng động mạch vành thành công cho một bệnh nhân đã mở lồng ngực, không ghi nhận tai biến cũng như không cần can thiệp hỗ trợ từ ngoại khoa. Với thành công này làm cơ sở vững chắc, Andreas Gruentzig đã ghi một dấu son vào trang sử của tim mạch can thiệp khi vào ngày 16/9/1977 , ông đã tiến hành can thiệp nong bóng động mạch vành thành công cho một bệnh nhân đau thắt ngực không ổn định bị hẹp khít đoạn gần động mạch liên thất trước. Bệnh nhân sau đó xuất viện khỏe mạnh và tình trạng ổn định ngay cả khi chụp lại kiểm tra 25 năm sau. Nghiên cứu của Andreas Gruentzig theo dõi 169 bệnh nhân can thiệp mạch vành bằng nong bóng trong thời gian theo dõi trung bình 6 năm, tỉ lệ thành công thủ thuật là 79%, tỉ lệ tắc dòng cấp tính là 5,8%, tỉ lệ tái phát sau nong bóng là 32%.

Tiếp theo đó, với sự ra đời của stent động mạch vành đầu tiên -Wallstent- do hai bác sĩ Jaques Puel và Ulrich Sigwart, tỉ lệ tắc dòng cấp tính được giảm xuống còn 3,5%. Với sự ra đời của stent phủ thuốc, tỉ lệ tắc dòng cấp tính tiếp tục giảm xuống còn 0,4% (2013). Hiện nay, việc phối hợp giữa stent phủ thuốc thế hệ mới, tiến bộ về cấu trúc khung stent cũng như thuốc kháng đông, kháng kết tập tiểu cầu đã đưa tỉ lệ tắc dòng cấp tính còn dưới 0,1%, đây là minh chứng cho sự phát triển ngoạn mục của tim mạch can thiệp.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Mueller, R. L., & Sanborn, T. A. (1995). The history of interventional cardiology: cardiac catheterization, angioplasty, and related interventions. American heart journal, 129(1), 146-172.
2. Conti, A. A., Margheri, M., & Gensini, G. F. (2003). A brief history of coronary interventional cardiology. Italian Heart Journal, 4, 721-724.
3. King, S. B. (1998). The development of interventional cardiology. Journal of the American College of Cardiology, 31(4 Supplement 2), 64B-88B.

Câu hỏi lượng giá

1. Nhà bác học đã đặt ra thuật ngữ “thông tim” (cardiac catheterization)?
a. Stephen Hales
b. Claude Bernard
c. Werner Forssmann
d. Andreas Gruentzig
e. Ulrich Sigwart
2. Ca thông tim lần đầu tiên được tiến hành trên người vào năm?
a. 1929
b. 1963
c. 1977
d. 1986
e. 1988
3. Giải Nobel Y sinh học 1956 trao cho phát minh về thông tim thăm dò sinh lý học tim mạch của tác giả nào?
a. André Fréderic Cournard
b. Dickinson Richards
c. Werner Forssmann
d. Cả a,b,c đều đúng
4. Bác sĩ Charles Dotter có đóng góp nào cho sự phát triển của tim mạch can thiệp?
a. Tiến hành nong mạch máu ngoại biên lần đầu tiên
b. Phát triển bộ kit nong mạch máu bằng catheter
c. Đưa ra quan điểm tim mạch can thiệp có vai trò trong điều trị chứ không chỉ dừng ở chẩn đoán
d. Tất cả đều đúng
5. Bác sĩ Andreas Gruentzig đã tiến hành ca can thiệp động mạch vành đầu tiên vào năm nào?
a. 1975
b. 1977
c. 1980
d. 1986
e. 1990